对于物理机来说， CPU 有 socket 、 Core 、 thread 的概念，一个 linux 虚拟机上面同样有这些信息，这些信息是什么含义，和物理机之间有多少对应关系呢？如何分配 CPU 拓扑，会得到较好的性能？

首先介绍一下物理 CPU 的概念：

一个服务器可以有多个 socket

一个 socket （插槽）可以插一个 chip 。

一个 chip 里面可以有 N 个 core （核）

一个核里面可以有 1 个 CPU 线程，如果开启超线程， CPU 线程 = 核 *2

下面是一个物理机的 CPU 信息

上面这些信息是 x86 CPU 。如果是 Power 的 CPU ，超线程可以一个核超出来 2 个、 4 个、 8 个（根据机器型号）。同时，还有一个 drawer （抽屉）的概念。一个抽屉里面有 N 个 socket ，一个服务器可以有多个抽屉。

虚拟机的 CPU

对于虚拟机来说，操作系统看到的 CPU 信息都是虚拟的，但操作系统认为他们是物理的。

查看虚拟机 CPU 的方法和物理机没什么区别，一般用 lscpu 或者 cat /proc/cpuinfo 来查看

拿一台虚拟的 linux 举例

这个是 linux 操作系统看到的 CPU 信息， linux 操作系统并不知道自己跑在一个虚拟机上，虽然看到的 CPU 都是虚拟的，但 linux 认为这些都是真的，因此在进程调度上，也会按照这个信息去调度。

CPU(s): 8 : 一共 8 个逻辑 CPU ，即 8 个 vCPU

Thread(s) per core: 1 ：每个核有几个线程，分配虚拟机的时候，拓扑默认就是 1

Core(s) per socket: 1 ：每个插槽（一个插槽可以插一个 cpu chip ）里面有几个核，分配虚拟机的时候，拓扑默认就是 1

Socket(s): 8 ：有几个插槽（一个插槽可以插一个 cpu chip ）

这一段的信息是，该虚拟机一共有 8 个 chip ，每个 chip 里有 1 个核，每个核里有 1 个 thread 。这样就是 811=8 个 thread ，即 8 个逻辑 CPU ，即 8 个 vCPU 。

注：这里的 socket 、 core 都是虚的。

接下来，看 cpuinfo 里面的信息（和 lscpu 是一致的）

processor: 0 ：虚拟 CPU （ vCPU ）的 ID ， OS 以为这是物理的，其实是虚拟的。这里的 processor 不是虚拟核，而是虚拟 CPU 线程。因为如果如果分配虚拟机的时候，虚拟核开启超线程（ 2 ），那么虚拟 CPU 线程 = 虚拟核 *2

physical id: 0 ：这个是虚拟 socket （ chip ）的 ID 。在本例中，给虚拟机分配了 8 个 sockets ，那么 physical id 会有 8 个，分别是 0-7.

siblings: 1 ：一个虚拟 socket 上有多少虚拟 CPU 线程。如果 =1 ，那么只有 1 个 thread （ processor ）。说明这个 socket 上只有一个 core ，这个 core 里只有一个 thread （ processor ）。

core id: 0 ：这是虚拟 core 的 id 号，每个虚拟 core 可以有 1 个虚拟 thread （ processor ），如果分配虚拟机的时候，虚拟核开启超线程（ 2 ），那么每个虚拟 core 可以有 2 个虚拟 thread （ processor ）

cpu cores: 虚拟 core 的数量

收集全部 cpuinfo 的信息如下

CPU 拓扑

即分配多少逻辑 CPU ，这些逻辑 CPU 是如何通过 socket 、 core 、超线程组合出来的。

分配虚拟机时，需要指定多少 socket （插槽）、每个插槽有多少 core ， core 有没有超线程。

不同的拓扑

同样是分配 8 个逻辑 CPU ，也可以采用其他的拓扑。

本例中，分配的方式我们再回顾一下

CPU(s): 8

Thread(s) per core: 1

Core(s) per socket: 1

Socket(s): 8

分配 8 个 vCPU ：该虚拟机一共有 8 个 chip ，每个 chip 里有 1 个核，每个核里有 1 个 thread 。这样就是 811=8 个 thread ，即 8 个 vCPU 。

换成拓扑 B ：

CPU(s): 8

Thread(s) per core: 2

Core(s) per socket: 4

Socket(s): 1

Cpuinfo 对应的信息如下

换成拓扑 C ：

CPU(s): 8

Thread(s) per core: 1

Core(s) per socket: 8

Socket(s): 1

拓扑的排列组合还可以有很多其他方式。

不同的拓扑是否性能不同？

首先操作系统会看这个拓扑，在进程调度时为了保持亲和性，会优先把同一个进程调度到同一个 core 上，如果不能调度到同一个 core ，则尽量调度到同一个 socket 上。

虚拟化平台，也许也会倾向于把同一个虚拟 core 、虚拟 socket 调度到同一个物理 core 、物理 socket 上。至于具体到某个虚拟化平台（ VMware 、 KVM 、 Hyper-V 、 Citrix ）是怎么调度的，肯定是各有各的算法。

因此，如果想收获比较好的虚拟机性能表现，把虚拟机的 CPU 拓扑设置为和物理机一致，这样在亲和性保持上比较有利。如果不一致，就不利。

举一个不一致的例子。

物理机拓扑： 2 个 sockets 、每个 socket 有 4 个 cores ，每个 core 有一个 thread 。

虚拟机拓扑： 1 个 sockets 、每个 socket 有 8 个 cores ，每个 core 有一个 thread 。

在 OS 进程调度时，如果同一个进程不能调度到同一个虚拟 core （名叫 A ）上，它会调度到同一个 socket 上其他 core ， OS 一看拓扑，大家都在同一个 socket ，于是就随便调度到一个 core （名叫 F ）。

而在物理机层面，这个 8 个虚拟 core 不可能调度到同一个 socket （假设叫 1 ）上，因为一个 socket 只有 4 个 cores 。结果， core （ F ）就被调度到 Socket （名叫 2 ）上了。

于是上下文切换的代价就明显增高。